34. Гибкие производственные системы.

Развитие радиоэлектроники, вычислительной техники и про­граммных средств, станков с ЧПУ, робототехники обусловило создание базы для автоматизации серийного, мелкосерийного и еди­ничного производства, а также для перехода к гибкому автомати­зирован­ном) производств) (ПАШ и к массовом)' внедрению гибк^у, производственных систем (ГГ1С).

Гибкое производство - это такое производство, в котор© представляется возможность за короткое время и при минималь­ных затратах на том же оборудовании без перерыва производств^^ ноте процесса и не останав­ливая оборудования переходить на прА- изводство других изделий произвольной номенклату ры в пределах технических возможностей и технологического назначения обору­дования. ГПС являются специализирован­ными средствами авто­матизации, необходимыми для повышения эффективности мелко­серийного производ­ства. Они представляют собой разновидность комплексного автоматизированного производства, построен­ного по блочно-модульному принципу.

Основными принципами работы ГПС являются:

1.блочно-модульная форма построения;

2.использование групповых технологических процессов;

3.комплексная автоматизация всех основных и вспомогатель­ных операций.

Структурно ГПС состоят из двух частей: производственно-тех- нологической и информационно-управляю­щей.

Функционирование ГПС обеспечивают две группы элементов:

-производственно-технологические функциональные элементы ГАП, составляющие производственно-техно­логическую часть ГПС;

-электронно-вычислительные функциональные элементы ГАП, составляющие информационно-вычислитель­ную и управляющую

Производственно-технологическая часть ГПС предназначе­на для выполнения всех основных и вспомога­тельных технологичес­ких процессов и операций над элементами материального потока.

Основными элементами производственно-технологической части ГПС являются: набор гибких производ­ственных модулей (ГПМ), роботизированный технологический комплекс (РТК) и сис­тема обеспечения.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) — это единица тех­нологического оборудования промышленного робота и средств ос­нащения ля производства изделий произвольной номенклатуры, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все производственные функции, имеющая возможность встраиваться в более сложную систему. В зависимости от размера ГПС и характера выполняемых ее функций , гибкие производственные модули интегрируются между формируя такие разновидности гибкого производства, как:

- гибкая автоматизированная линия;

- гибкий автоматизированный участок;

- гибкий автоматизированный цех;

- гибкое автоматизированное предприятие.

роботизированный технологический комплекс (РТК) - это совокупность единиц технологического оборудова­ния от 3 до станков с ЧПУ, роторов и средств их оснащения.

Система обеспечения ГПС предназначена для синхронизации работы отдельных производственных модулей и выполнения всех необходимых вспомогательных операций. В большинстве случаев в структуру системы обеспечения ГПС входят:

1.автоматизированная система складирования и транспорти­ровки полуфабрикатов;

2.автоматизированная система инструментального обеспече­ния (отслеживает износ при поломке инструмента и проводит его автоматическую замену);

3.автоматизированная система контроля качества (отслеживает параметры работы оборудования и изготов­ления изделий, сиг­нализирует персоналу о необходимости переналадки);

4.автоматизированная система удаления отходов производства.

Информационно-управляющая часть ГПС представлена иерархией АСУ и поддерживающих их ЭВМ, регламентирующих работу отдельных производственных модулей, их комплексов и элементов системы обеспечения.

На практике автоматизированные системы управления ГПС интегрируется с автоматизированными систе­мами подготовки производства в частности, с системой автоматизированного проектирования (САПР) и системой автоматизированной технологической подготовки производства (АСТПП). Формируемая в резуль­тате система автоматизированного управления охватывает все основные стадии разработки и изготовления продукции и обеспечивает взаимосвязь таких стадий.

ГПС отличаются от традиционных автоматических линий воз­можностью выпуска мелких партий изделий постоянно изменяю­щейся номенклатуры. Вместе с тем ГПС сохраняют основные преимущества комплексно автоматизированного производств, в частности, существенный рост производительности труда и отдачи оборудования, непрерывность производственного процесса и стабильность качества изготавливаемых изде­лий. I

Основным параметром, по которому проводится подбор ГПС для конкретного производства, является сте­пень гибкости, которая оценивается средними затратами времени или средней стоимо­стью изменения режи­мов работы технологического оборудования. Гибкость ГПС является многокритериальным параметром и име­ет следующие основные формы:

1.гибкость по номенклатуре продукции - способность перехо­дить на выпуск изделий новой номенклатуры;

2.гибкость по объему выпуска - способность экономично из­готавливать партии изделий меняющегося объ­ема;

3.машинная гибкость — возможность быстрой замены техно­логического оборудования или вспомогательных устройств внутри отдельных производственных модулей;

4.структурная гибкость - возможность быстрой и экономич­ной перекомпоновки производственных модулей при необходимо­сти изменения производственного процесса;

5.технологическая гибкость - способность реализовывать раз­личные варианты технологического процесса на одном и том же оборудовании.

Выделенные виды гибкости в некоторых случаях могут проти­воречить друг другу, в связи с чем выбор оптимального варианта ГПС должен учитывать индивидуальные особенности конкретного производства.

Дальнейшее развитие ГПС создало более сложные гибкие си­стемы в виде гибких производственных ком­плексов (ГПК), гибких автоматизированных линий (ГАЛ), гибких автоматизированных це­хов (ГАД) и гибких автоматизированных заводов